奈米鐵粘土雜化材料的製備與表徵

萬方資料

增刊張莉等；奈米鐵／粘土雜化材料的製備與表徵３５

這是由於粘土的陽離子交換容量有限，從而影響了

粘土材料對鐵的負載量。

２．２．２材料顆粒度分析

利用公式，根據ｘｒｄ測試結果

可計算出奈米顆粒的晶粒度，結果表明雜化材料中

所負載的鐵單質晶粒度在範圍之

內，均為奈米級鐵單質。材料的ｔｅｍ**如圖４

所示，**中片狀物質為粘土，分散其中的黑色顆粒

為單質鐵。ｔｅｍ**顯示，此方法制得的鐵單質粒

徑多為４０～６０ｎｍ，是奈米級鐵單質。由於電鏡**觀察到的顆粒多為多晶體，導致其所顯示的顆粒尺寸與ｘｒｄ測得的晶粒度不同。同時，由此**可以看出，材料中包含的奈米鐵顆粒外形以球形為主。

較均勻地分散在粘土中。

圖４奈米鐵／粘土雜化材料的透射電鏡**材料穩定性分析

實驗測得新製備材料（ａ）、放置３０ｄ材料（ｂ）和奈米鐵顆粒對鄰氯苯酚的降解效率分別為和９９．５％。可以看出，本文所製得的新型材料對汙染物的去處效果很好，與標準奈米鐵效果相當；放置３０ｄ後降解效能無顯著變化，說明材料較為穩定，放置３０ｄ後其零價鐵含量並未發生明顯變化，仍能很好的降解汙染物。

為了進一步證明材料的穩定性，將材料（ａ）與材料（ｂ）進行ｘ射線衍射分析對比，結果如圖５所示。

從圖５可以看出，３個特徵峰位置基本沒有變化。放置３０ｄ後材料的譜圖仍有零價鐵的３個特徵峰，且沒有檢出鐵氧化物的特徵峰。說明其中零價鐵組分沒有發生顯著的變化，制得材料中的鐵單質相對較為穩定。

３結論通過將奈米鐵負載到粘土礦物上可以制得較為

２０／（。）

ｂａ－－新製備材料；ｂ－－－放置３０ｄ後的材料

圖５奈米鐵／粘土雜化材料的ｘｒｄ對比圖穩定的奈米鐵／粘土雜化材料。離子交換過程中，按２．５ｍｍｏｌ／ｇ的浸泡比例交換３ｄ效果最好。制得材料中所含鐵為單質鐵，在４０～６０ｎｍ之間，外形以球形為主，均勻地負載於粘土上。

與奈米鐵相比，材料較穩定，易於儲存。材料對鄰氯苯酚的降解效能優越，３０ｍｉｎ去除率可達到９８．４％。放置３０ｄ後，對鄰氯苯酚的去除率為９６．７％，與新製備材料相比無明顯變化。

參考文獻：

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２５４．萬方資料

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